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06.08.2020

Schulöffnungen und die Rolle von Kindern und Jugendlichen in der Pandemie

Anlass

In Deutschland startet nach dem Ende der Schulferien in Mecklenburg-Vorpommern Mitte August der reguläre Schulbetrieb im größten Bundesland NRW. Weitere Länder werden folgen. In NRW soll es zunächst eine allgemeine Maskenpflicht auch im Unterrichtsraum geben [I]. Davon sollen nur Grundschüler ausgenommen sein, die bereits an ihrem Platz sitzen. In NRW traten in den vergangenen sieben Tagen sieben SARS-CoV-2 gemeldete Fälle pro 100 000 Einwohnern auf. Die täglichen Fallzahlen in Deutschland sind im Vergleich zur Vorwoche in den vorherigen drei Wochen jeweils um ungefähr 25 Prozent gestiegen. Der Anteil der unter 20-Jährigen an der Gesamtzahl der gemeldeten Fälle in Deutschland liegt seit neun Wochen bei etwa 20 Prozent.
Die Leopoldina hat eine Stellungnahme veröffentlicht, wonach es nötig sei, „die Bildungseinrichtungen so zu organisieren und zu koordinieren, dass sie auch während zeitweiliger und möglichst partieller Schließungen krisensicher und zuverlässig arbeiten können.“ Es gehe darum, „jedem Kind und Jugendlichen eine seinen Fähigkeiten entsprechende Leistungs- und Persönlichkeitsentwicklung zu ermöglichen“ [II].
Wissenschaftlich herrscht allerdings erhebliche epistemische Unsicherheit bei der entscheidenden Frage, welche Rolle Kinder und Jugendliche, die selber sehr selten an COVID-19 erkranken, bei der Verbreitung der Epidemie in der Bevölkerung spielen. Eine aktuelle Modellierung aus Großbritannien errechnete diese Woche, dass „groß angelegte, bevölkerungsweite Tests“ nötig würden, um eine zweite COVID-19-Welle zu verhindern, wenn zugleich Maßnahmen zur physischen Distanzierung abnehmen und Schulen wiedereröffnet würden [III].
Aktuell rückt daher erneut die Frage in den Mittelpunkt, ob und wenn ja wie sehr der weitere Epidemieverlauf von Kindern und Jugendlichen in Deutschland beschleunigt werden könnte nach den Schulöffnungen. Zu der „Attack Rate“, also der Anzahl von exponierten Individuen, die COVID-19 durch Ansteckung von infizierten Kindern als Index-Case entwickelt haben, gibt es weiterhin keine robusten Daten [IV]. Politik, Behörden und Eltern müssen sich daher auf diese epistemische Unsicherheit einstellen und entsprechend flexibel und regional auf das Infektionsgeschehen jeweils angepasste Schutzmaßnahmen ergreifen.
Das SMC hat Virologen, Epidemiologen und Modellierer zum Stand der Forschung zu Krankheitsrisiken und der Rolle von Kindern und Jugendlichen im zu erwartenden Ausbreitungsgeschehen befragt.

Die deutsche Gesellschaft für Virologie hat am 06. August eine Stellungnahme zu Präventionsmaßnahmen bei Schulbeginn veröffentlicht [V].

Übersicht

     

  • Prof. Dr. Hans-Georg Kräusslich, Abteilungsleiter Virologie am Zentrum für Infektiologie,  Universitätsklinikum Heidelberg, und Dekan der Medizinischen Fakultät Heidelberg
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  • Prof. Dr. Isabella Eckerle, Leiterin der Forschungsgruppe emerging viruses in der Abteilung für Infektionskrankheiten, Universität Genf, Schweiz
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  • Prof. Dr. Richard Neher, Associate Professor und Forschungsgruppenleiter Evolution von Viren und Bakterien, Universität Basel, Schweiz
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  • Prof. Dr. Mirjam Kretzschmar, Professorin am Julius Center for Health Sciences and Primary Care, Universitätsmedizin Utrecht, und Expertin für mathematische Krankheitsmodellierung, Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM), Bilthoven, Niederlande
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Statements

Prof. Dr. Hans-Georg Kräusslich

Abteilungsleiter Virologie am Zentrum für Infektiologie,  Universitätsklinikum Heidelberg, und Dekan der Medizinischen Fakultät Heidelberg

„Schon frühzeitig im Verlauf der Pandemie wurde klar, dass jüngere Kinder und auch Jugendliche seltener an COVID-19 erkrankt sind als Erwachsene. Das heißt aber noch nicht, dass sie auch seltener infiziert sind beziehungsweise ob sie das Virus seltener an andere weitergeben. Hierzu gab es zunächst widersprüchliche Berichte.“

„Inzwischen zeigt sich aber in mehreren Studien, darunter die Kinderstudie Baden-Württemberg, dass insbesondere jüngere Kinder unter 10 Jahren seltener infiziert sind als Erwachsene. Dabei muss allerdings berücksichtigt werden, dass die meisten Studien zum Zeitpunkt zumindest partieller Kontaktbeschränkungen entstanden sind. Klar ist aber, dass Kinder infiziert werden und das Virus auch weitergeben können; nach aktuellem Stand scheinen sie jedoch nicht besonders zur schnellen Ausbreitung des Erregers beizutragen, während dies bei anderen Infektionen der Atemwege der Fall ist.“

„Nach Öffnung der Schulen sind in mehreren Ländern – zum Beispiel in Israel – Infektionsherde in Schulen aufgetreten, insofern muss auch bei uns damit gerechnet und sehr genau darauf geachtet werden. Hygienemaßnahmen und Maskenpflicht zumindest bei Verlassen des Klassenraums bleiben somit aus virologischer Sicht sehr wichtig. Inwieweit weitere Maßnahmen in Schulen notwendig werden, wird erst im weiteren Verlauf sicher beurteilt werden können. Entscheidend wird die rasche Identifizierung und Eindämmung möglichst aller Infektionsherde sein.“

Prof. Dr. Isabella Eckerle

Leiterin der Forschungsgruppe emerging viruses in der Abteilung für Infektionskrankheiten, Universität Genf, Schweiz

Auf die Frage, wie gefährdet Kinder und Jugendliche unter 18 Jahren sind, selber schwerwiegend an COVID-19 zu erkranken:
„Nach dem aktuellen Stand der Wissenschaft sind Kinder und Jugendliche in den allermeisten Fällen nur mild erkrankt, oder sogar asymptomatisch. Selbst in Regionen mit hoher Infektionsaktivität stellen Kinder nur eine kleine Minderheit der diagnostizierten Fälle dar, ebenfalls werden sie viel seltener hospitalisiert als Erwachsene, und auch Todesfälle durch COVID-19 sind selten.“

„Es verdichtet sich zudem die Datenlage, dass Kinder wahrscheinlich zum größten Teil sogar asymptomatisch infiziert sind, das heißt, obwohl sich das Virus hocheffizient in ihrem Nasen-Rachen-Raum vermehrt, sie nichts merken von der Infektion und vollkommen gesund erscheinen. Das ist natürlich zunächst einmal eine gute Nachricht für die Kinder, macht es allerdings viel schwieriger, Infizierte zu erkennen und entsprechend zu isolieren.“

„Ob Kinder genauso häufig wie Erwachsene infiziert werden, und wie effektiv Kinder die Infektion auf andere weiter übertragen, ist im Moment noch nicht ausreichend verstanden. Hohe Viruslasten bei Kindern lassen es biologisch plausibel erscheinen, dass Kinder die Infektion auch weitergeben können, wie dies für alle anderen Erkältungserreger auch der Fall ist.“

Auf die Frage, welche neueren Ergebnisse nun vorliegen, die die Unsicherheit in Bezug auf die Übertragungsrisiken, die von Kindern und Jugendlichen unter 18 Jahren ausgehen, verringern helfen:
„Das große Problem bestehender epidemiologischer Studien ist, dass diese fast ausschließlich in der artifiziellen Situation eines ‚Lockdowns‘ inklusive Schulschließungen entstanden sind. Oder in den vergangenen Monaten erfolgten, wo die Infektionsinzidenz an vielen Orten sehr gering war. Damit können diese Studien uns keine gute Orientierung für den kommenden Winter geben.“

„Ausbrüche an Schulen wurden bereits in anderen Ländern beobachtet, zum Beispiel in Israel, Frankreich und Australien. Es scheint vor allem dann ein Risiko für Schulausbrüche zu geben, wenn das Gesamt-Infektionsgeschehen in der Bevölkerung zunimmt – genauso wie es gerade in Deutschland der Fall ist.“

„Es ist deswegen umso wichtiger, dass breit angelegte Maßnahmen die Infektionsinzidenz niedrig halten, hier sind wir alle gefragt.“

„Wenn man ohne ein durchdachtes Konzept bei aktuell bundesweit ansteigenden Infektionszahlen in das neue Schuljahr startet, dann riskiert man auch bei uns Schulausbrüche. Studien aus Korea und Italien haben gezeigt, dass Kinder durchaus die Infektionen weiter übertragen können. Inwiefern diese Studien repräsentativ für die Mehrheit der Kinder ist, lässt sich momentan schlecht sagen, da Kinder durch häufig fehlende Symptome viel seltener diagnostiziert werden.“

„Mir fehlt bei der aktuellen Debatte um die Schulöffnungen auch der Blick auf die neuen wissenschaftliche Erkenntnisse der vergangenen Monate, wie beispielsweise die Möglichkeit der Aerosol-Übertragung, und das hohe Risiko, wenn sich viele Menschen über längere Zeit in geschlossenen Räumen aufhalten.“

„Wir haben zwar gute Konzepte zur Händehygiene, aber wir brauchen auch Konzepte zum ausreichenden Luftaustausch in Klassenzimmern. Wenn wir jetzt zum normalen Schulalltag zurückgehen und uns an ein Wunschdenken klammern, dass Kinder keine Rolle in der Pandemie spielen, dann wird uns das auf die Füße fallen.“

„Statt ideologisch aufgeladener Diskussionen braucht man nun schnell pragmatische Konzepte, um durch den Winter zu kommen, aber auf jeden Fall kleinere Klassen, feste Bezugsgruppen, effiziente Strukturen zur schnellen Testung von symptomatischen Kindern und Lehrern sowie eine Strategie, wie man mit Infektionsfällen an einer Schule umgeht, wahrscheinlich auch Masken, und vieles mehr.“

„Wir sind uns alle einig, dass Schulen zum Wohl der Kinder möglichst offen bleiben sollten, deswegen müssen wir jetzt ein Präventionskonzept entwickeln, das Schülern, Eltern und Lehrern Sicherheit gibt. Allerdings sollte man offen kommunizieren, dass wir das Risiko für Schulausbrüche wahrscheinlich nicht komplett eliminieren können. Wir haben wohl immer noch eine steile Lernkurve zum Thema Kinder und SARS-CoV-2 vor uns.“

Prof. Dr. Richard Neher

Associate Professor und Forschungsgruppenleiter Evolution von Viren und Bakterien, Universität Basel, Schweiz

Auf die Frage, inwiefern Modellierungen wie in der Studie aus Großbritannien [III] Aussagen über die Rolle von Kindern und Jugendlichen bei der Ausbreitung der COVID-19-Pandemie erlauben:
„Modelle dieser Art machen viele vereinfachende Annahmen und insbesondere die Rolle von Kindern bei der Übertragung von SARS-CoV-2 ist nach wie vor nicht abschließend verstanden. Daher muss man die neuen Resultate mit Vorsicht interpretieren. Aber die Einsicht, dass ein ausgedehntes Test- und Kontaktverfolgungsprogramm den Spielraum für Schulöffnungen vergrößert, ist sicher robust.“

„Im März wurden mehr oder weniger gleichzeitig in den meisten europäischen Ländern viele soziale Distanzierungsmaßnahmen eingeführt. Daher ist es schwierig, den Rückgang der Virus-Ausbreitung einzelnen Maßnahmen wie zum Beispiel Schulschließungen zuzuordnen. In meinen Augen muss der Beitrag von Schulen zur Übertragung empirisch besser untersucht werden – Modelle können dabei helfen, aber Daten aus der Wirklichkeit nicht ersetzen.“

Auf die Frage, ob das Modell aus Großbritannien [III] übertragbar ist auf Deutschland:
„Die Unterschiede zwischen den meisten europäischen Ländern sind hier vermutlich kleiner als der Unterschied zwischen Modell und Realität. Daher sind die qualitativen Einsichten aus dem Model durchaus übertragbar – mit obigen Einschränkungen.“

„Es ist aber informativer, die Erfahrungen verschiedener Länder nach den Schulöffnungen zu untersuchen. An vielen Orten wurde der Präsenz-Unterricht zumindest teilweise wieder aufgenommen, ohne dass es zu größeren Ausbrüchen kam. An anderen Orten, Israel zum Beispiel, werden Schulen mit einer zweiten Welle in Verbindung gebracht.“

„Wenn die Virus-Ausbreitung unter Kontrolle ist und die Fallzahlen niedrig bleiben, dann kann Präsenz-Unterricht bei niedrigen Infektionsrisiken stattfinden. Um dies zu ermöglichen, müssen wir gewisse Einschränkungen hinnehmen und insbesondere Ereignisse, die zu ‚super-spreading‘ führen können, so gut es geht vermeiden.“

Prof. Dr. Mirjam Kretzschmar

Professorin am Julius Center for Health Sciences and Primary Care, Universitätsmedizin Utrecht, und Expertin für mathematische Krankheitsmodellierung, Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM), Bilthoven, Niederlande

Auf die Frage, inwiefern Modellierungen wie in der Studie aus Großbritannien [III] Aussagen über die Rolle von Kindern und Jugendlichen bei der Ausbreitung der COVID-19-Pandemie erlauben:
„Modelle können Szenarien durchrechnen, die auf bestimmten Annahmen basieren. Man kann also sagen: ‚Wenn Kinder 50 Prozent weniger infektiös sind als Erwachsene, dann wird die Öffnung der Schulen zu x neuen Fällen führen‘. Die Aussage des Modells beruht also darauf, was man als Annahme eingibt. Wenn man diese Parameter nicht gut kennt, bleibt die Modellaussage hypothetisch. Im Moment ist noch relativ wenig bekannt über den genauen Beitrag von Kindern zur Verbreitung von COVID-19. Es gibt Studien über die Suszeptibilität von Kindern, also das Risiko, dass sie die Infektion bekommen, falls sie mit einer infizierten Person in Kontakt sind. In einer Meta-Analyse von Viner et al. wurde gefunden, dass dieses Risiko für Kinder ungefähr halb so groß ist wie für Erwachsene [1]. Über die Infektiosität, also das Risiko auf Übertragung von einem infizierten Kind auf eine andere Person, weiß man bisher wenig. Die Studie von Macartney et al. [2] zeigt, dass in einem Setting in Australien wenige Sekundärfälle durch Kinder in Schulen verursacht wurden, allerdings mit intensivem Monitoring der Fälle und Kontaktpersonen. Es ist nicht klar, inwieweit man solche Ergebnisse auf Schulen in Deutschland übertragen könnte, denn die Gegebenheiten – Räumlichkeiten, Klassengröße und so weiter – könnten anders sein.“

„Deshalb werden in dem Modell von Panovska-Griffiths et al. [III] verschiedene Szenarien betrachtet. Nämlich eines, in dem Kinder genauso infektiös sind wie Erwachsene, und eines, in dem sie nur halb so infektiös sind. Wir wissen nicht, welches der beiden die Realität besser widerspiegelt. Die Autoren finden allerdings, dass für beide Szenarien intensive Kontaktverfolgung mit effektiver Quarantäne nötig sein wird, um eine zweite Welle zu verhindern.“

Auf die Frage, wie relevant auf Basis von Modellen Schulen für die Übertragung von COVID-
19 sind:
„In einem Modell steckt immer eine Annahme über Kontakthäufigkeiten. Oft wird dabeiauf Daten aus Kontaktsurveys zurückgegriffen, wie zum Beispiel aus der Polymod-Studie [3] oder synthetische Kontaktdaten [4]. In diesen Kontaktsurveys sieht man, dass die Kontaktfrequenzen bei Kindern und Jugendlichen höher sind als in anderen Altersgruppen. Deshalb spielen die Altersgruppen zwischen 5 und 20 Jahren eine wichtige Rolle in der Übertragung von Virusinfektionen. Bei Influenza ist diese Rolle von Kindern und Jugendlichen nachgewiesen, und Studien haben gezeigt, dass Schulschließungen einen Effekt haben auf die Influenza-Ausbreitung. Da Modelle auf den Daten aus Kontaktsurveys basieren, sind Kinder und Jugendliche auch in Modellen wichtige Altersgruppen für die Übertragung. Das ändert sich natürlich, wenn diese Altersgruppen weniger anfällig sind für die Infektion oder wenn sie weniger Symptome haben und damit weniger übertragen. Die Rolle von Kindern, und damit Schulen, hängt also ab von der Übertragbarkeit des Virus in diesen Altersgruppen, über die wir noch wenig wissen.“

„Was die Studie von Panovsky-Griffiths et al. [III] angeht, lässt sich die Rolle von Schulen aus den Ergebnissen nicht gut ableiten, da vermehrte Kontakte durch Schulöffnung in dem Modell verbunden werden mit vermehrten Kontakten von Erwachsenen (Arbeitskontakte). Die zweite Welle im Modell könnte also hauptsächlich auf vermehrte Kontakte von Erwachsenen zurückzuführen sein. Deshalb auch relativ wenig Unterschied zwischen dem 50-Prozent- und dem 100-Prozent- Szenario.“

Auf die Frage, ob das Modell aus Großbritannien [III] übertragbar ist auf Deutschland:
„Das Modell ist im Prinzip übertragbar, denn die Kontaktstrukturen unterscheiden sich nicht wesentlich zwischen Großbritannien und Deutschland, wie man in der Polymod-Studie gesehen hat. Man könnte das Modell natürlich für die Situation in Deutschland parametrisieren, vielleicht gibt es Unterschiede inaushaltsgrößen und Klassengrößen. Aber davon erwarte ich keine wesentlichen Veränderungen der Resultate. Insgesamt ist das Modell ziemlich komplex, sodass schwer einzuschätzen ist, welchen Einfluss Veränderungen in den Parameterwerten haben können. Die in dem Artikel vorgeschlagenen ‚Test and trace‘-Strategien sind erfolgreich, weil die Zeit zwischen dem Auftreten von Symptomen und der Isolierung eines Falles und auch die Zeiten zum Finden und in Quarantäne bringen von Kontakten, als sehr kurz angenommen werden. Nur dann kann Kontakttracing so erfolgreich sein [5].“

Angaben zu möglichen Interessenkonflikten

Prof. Dr. Hans-Georg Kräusslich: „Interessenskonflikte habe ich meines Wissens keine.“

Prof. Dr. Richard Neher: „Ich bin mir keiner Konflikte bewusst.“

Alle anderen: Keine Angaben erhalten.

Literaturstellen, die von den Experten zitiert wurden

[1] Viner RM et al. (2020): Susceptibility to and transmission of COVID-19 amongst children and adolescents compared with adults: a systematic review and meta-analysis. medRxiv. DOI: 10.1101/2020.05.20.20108126. Dies ist eine noch nicht begutachtete Preprint-Veröffentlichung, sie hat noch keine wissenschaftliche Begutachtung durchlaufen und ist mit Vorsicht zu behandeln.

[2] Macartney K et al. (2020): Transmission of SARS-CoV-2 in Australian educational settings: a prospective cohort study. Lancet Child & Adolescent Health. DOI: 10.1016/S2352-4642(20)30251-0.

[3] Mossong J et al. (2008): Social contacts and mixing patterns relevant to the spread of

infectious diseases. PLOS MEDICINE 5(3): e74. DOI: 10.1371/journal.pmed.0050074.

[4] Cook AR et al. (2017): Projecting social contact matrices in 152 countries using contact surveys and demographic data.PLoS Comput Biol. 13(9): e1005697. DOI: 10.1371/journal.pcbi.1005697.

[5] Kretzschmar ME et al. (2020): Impact of delays on effectiveness of contact tracing strategies for COVID-19: a modelling study. The Lancet Public Health 16;5(8): e452–9. DOI: 10.1016/S2468-2667(20)30157-2.

Literaturstellen, die vom SMC zitiert wurden

[I] Bildungsportal des Landes Nordrhein-Westfalen (2020): Wiederaufnahme eines angepassten Schulbetriebs in Corona-Zeiten zu Beginn des Schuljahres 2020/2021.

[II] Leopoldina, Nationale Akademie der Wissenschaften (05.08.2020): Ad-hoc-Stellungnahme: Coronavirus-Pandemie: Für ein krisenresistentes Bildungssystem.

[III] Panovska-Griffiths J et al. (2020): Determining the optimal strategy for reopening schools, the impact of test and trace interventions, and the risk of occurrence of a second COVID-19 epidemic wave in the UK: a modelling study. The Lancet Child and Adolescent Health. DOI: 10.1016/S2352-4642(20)30250-9.

[IV] Goldstein E et al. (2020): On the effect of age on the transmission of SARS-CoV-2 in households, schools and the community. medRxiv. DOI: 10.1101/2020.07.19.20157362. Dies ist eine noch nicht begutachtete Preprint-Veröffentlichung, sie hat noch keine wissenschaftliche Begutachtung durchlaufen und ist mit Vorsicht zu behandeln.

[V] Stellungnahme der Ad-hoc-Kommission SARS-CoV-2 der Gesellschaft für Virologie (06.08.2020): SARS-CoV-2-Präventionsmassnahmen bei Schulbeginn nach den Sommerferien.